张芳贾利群孙现亭戴宪起黄奇祥李伟†

1) (平顶山学院电气与机械工程学院,平顶山 467000)

2) (河南师范大学物理学院,新乡 453007)

3) (河南城建学院数理学院,平顶山 467036)

半导体与金属接触是制作纳电子和光电子器件时非常重要的问题,接触类型对器件的功能实现和性能影响很大.为了制备高性能多功能化器件,就必须对界面处的势垒高度和接触类型进行调控.采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了外电场作用下graphene/InSe 范德瓦耳斯异质结的电子结构.计算结果表明异质结中的graphene 和InSe 保留了各自的本征电子性质,在界面处形成了欧姆接触.外电场可以有效调控graphene/InSe 异质结中的肖特基势垒,不但可以调控肖特基势垒的高度,而且可以调控界面接触类型.外电场还可以有效调控graphene 和InSe 界面电荷转移的数量和方向.

1 引 言

自从石墨烯2004 年被发现以来,由于其独特的力学、电子、光学和输运性质以及在下一代高性能纳电子和光电子器件中的潜在应用引起了科学界的极大兴趣[1–4].然而石墨烯为半金属,带隙宽度为零,这限制了其在逻辑电路领域的应用[5].为了拓展石墨烯的应用范围,必须改变石墨烯的半金属性质,使得其带隙不再为零.为此,人们采取了多种方法来调控石墨烯的带隙,比如表面吸附[6]、尺寸效应[7]和构建范德瓦耳斯异质结[8–10].

在这些调控石墨烯带隙的方法中,利用不同的二维材料构建范德瓦耳斯异质结这一方法受到了人们的广泛关注.尤……